CA2098493A1 - Procede d'alimentation de cuiseurs continus sous pression pour l'obtention de pates cellulosiques - Google Patents

Procede d'alimentation de cuiseurs continus sous pression pour l'obtention de pates cellulosiques

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CA2098493A1
CA2098493A1 CA002098493A CA2098493A CA2098493A1 CA 2098493 A1 CA2098493 A1 CA 2098493A1 CA 002098493 A CA002098493 A CA 002098493A CA 2098493 A CA2098493 A CA 2098493A CA 2098493 A1 CA2098493 A1 CA 2098493A1
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CA
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pressure
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CA002098493A
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Patrick De La Bruniere
Jean Galichon
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Ipc (international Patents Corporation)
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C7/00Digesters
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Abstract

2098493 9211409 PCTABS00130 L'invention concerne un système d'alimentation en copeaux de bois ou plantes annuelles de cuiseurs continus destinés à la production de pâtes à papier. Le système comporte deux étapes: une première étape d'imprégnation où les copeaux sont imprégnés de la quantité de réactifs chimiques nécessaires à leur cuisson par imprégnation à chaud dans des solutions alcalines ou alcalino-terreuses, puis égouttés. S'il s'agit de plantes annuelles, celles-ci sont mélangées mécaniquement avec des réactifs alcalins et/ou alcalino-terreux et avec un minimum d'eau chaude pour obtenir un mélange à l'aspect de fibres humides. Une deuxième étape où le produit imprégné ci-dessus est pompé directement dans un cuiseur (1) sous pression par une pompe à piston hydraulique (2), le bouchon (4) formé dans la tuyauterie (3) reliant cette pompe au cuiseur réalisant l'étanchéité et la résistance à la pression nécessaire.

Description

w o 92/ll4os PCT/FR91/00986 ~-209~9~ ~

Procédé d'alimentation de cuiseurs continus sous pression pour l'obtention de pâtes cellulosiques -La présente invention se rapporte à un procédé de préparation de ~ ~-pates cellulosiques par la cuisson de matières ligno-cellulosiques, telles que copeaux de bois ou de plantes annuelles, dans un réac-teur de cuisson continu sous pression et plus particulièrement à un procéde d'alimentation dudit réacteur.
Les systèmes d'alimentation utilisés actuellement sont pour la plu- ~-part des types suivants. ~
- a - Pour les plantes annuelles: - -Vis continues à pas variable ou tronconique, munies à l'extrémité
d'un système de contre-pression. Le système permet d'éviter le re~
foulement de la matière par la pression de vapeur régnant à l'in- ~ -térieur du cuiseur, en général de l'ordre de 7 bars.
Ces vis présentent des inconvénients, à savoir une usure rapide due -à la présence de silice dans les plantes utilisées (bagasse, kenaf, `
paille, chanvre etc.), ce qui nécessite un changement fréquent de vis qui doivent être rechargées en métal et, pour certaines plantes (en particulier paille humide), une difficulté d'assurer un débit régulier du fait que la matière tend à tourner avec la vis et n'avan-ce plus.
Cet inconvénient nuit à la qualité de la pâte obtenue tout en dimi--- nuant la productivité de l'ins~tallation.
b - Pour les copeaux de bois, les systèmes utilisés sont du type à sas ou vannes rotatives.
Ces dispositifs fonctionnent suivant le cycle suivant. -l. Une certaine quantité de copeaux est introduite dans un volume a la pression atmosphérique.
2. Le volume est clos et soumis à une pression de vapeur égale à -celle du cuiseur. ~-
3. Le volume est owert vers le cuiseur et les copeaux y sont déver~
sés. ,
4, Le volume est clos de nouveau, puis détendu ~ la pression atmos-phérigue. -~

RE,Ap~ p~ç

Le volume est alors prêt à recevoir une nouvelle charge de copeaux.
De tels systèmes présentent des inconvénients, car ils sont discon- -tinus et perturbent en conséquence le fonctionnement du cuiseur et occasionnent une perte de charge à chaque cycle.
Le système proposé peut être utilisé aussi bien pour les plantes annuelles, que pour des copeaux de bois. Il est particulièrement bien adapté aux procédés continus et en particulier au proc~dé en deux étapes, tel gue décrit dans le certificat d'utilité francais n 2 542 021 (voir aussi le brevet européen n 0 136 325 et le brevet américain n 4 790 905).
- 1U Le procédé d'alimentation de cuiseur continu pour l'obtention de pâte cellulosique selon la présente invention est caractérisé en ce qu'on introduit dans une pompe à piston à culasse ouverte gui re-foule dans une tuyauterie reliée au cuiseur des matières ligno-cellulosiques,~telles que copeaux de bois ou de plantes annuelles, imprégnées au préalable de réactifschimiques en guantité juste né-cessaire à leur cuisson et d'eau en quantité suffisante pour obtenir une consistance pateuse mais non liquide.
Une des caractéristigues importantes de l'invention réside dans le fait que l'étanchéité du cuiseur est assur~e par un bouchon de matière -imprégnée dans la tuyauterie d'alimentation, qui de ce fait peut ne pas comporter de vanne ou de clapet d'étanchéité.
De préférence, l'imprégnation à coeur de la matière ligno-cellulo- -sique est assurée en deux phase~s: -a) mélange de la liqueur d'impregnation et des matières ligno-cellu-losiques en proportions nécessaires à la cuisson par une agitation classique, et b) soumission de ce mélange en cours d'introduction dans le cuiseur à une pression élevée, de préférence de l'ordre de 80 bars, par com-pression au moyen de la pompe à piston à culasse ouverte, gui force la pénétration de la liqueur d'imprégnation au coeur de la matière ligno-cellulosique.
La mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera d~crite ci-après par référence au dessin, dont la figure unigue représente en coupe en élévation un cuiseur 1 alimenté par une pompe à piston ~ culasse `

w o 92/ll409 2 0 9 ~ 4 9 3 PcT/FR9l/nn986 ouverte 2 par l'intermediaire de la tuyauterie 3 comportant une en-trée de vapeur 5.
La première étape du procédé est l'imprégnation, par exemple décrite dans les brevets précités. La plante annuelle est déchiquetée en mor~
s ceaux de 5 à lO cm, par exemple. Puis elle est additionnée d'eau chaude et de réactifs alcalins ou alcalino-terreux nécessaire à la cuisson pour obtenir la qualité de pate souhaitée.
Dans le cas des copeaux de bois, ceux-ci sont immergés ~ chaud dans une solution de réactifs alcalins ou alcalino-terreux d'une concen-tration donnée pendant un temps suffisant pour absorber dans le co-peau la quantité de r~actifs nécessaire à sa cuisson. Puis les co- ~-~
peaux sont égouttés. Qu'il s'agisse de plantes annuelles ou de co-peaux de bois, on cherche à atteindre après imprégnation un rapport liqueur d'imprégnation / matière sèche (LI/MS) de préférence égal ;~
ou voisin de 1,5, qui peut aussi varier suivant la nature de la matière première employée de 0,8 à 3.
La deuxième phase du procédé comprend l'injection. La matière im- ;~
p~égn~e est injectée sous pression par la pompe à piston ~ culasse ouverte 2 dans la tuyauterie 3 reliée au cuiseur 1 muni d'une double enveloppe chauffée au moyen de la vapeur. La pompe ~ piston peut ~: -etre ~ double corps, chague piston travaillant alternativement de facon à créer un débit quasi continu ou à corps simple.
La tuyauterie 3 entre la sortie de la pompe et l'entrée du reacteur -~
- de cuisson doit être d'unelongueur et d'un diamètre tels, que la - ~
perte de charge créée, grace à la formation d'un bouchon 4 résultant ~ ~ -de l'action de compression du piston de la pompe, soit supérieure à la pression interne du réacteur. La longueur du tuyau 3 et son diam~tre peuvent etre respectivement de 3 à 3 m et de 200 à 300 mm. ~ -Dans ces conditions, on observe que la matière comprimée dans cette ;
longueur de tuyauterie ne refoule pas Yers la pompe et qu'elle con- -stitue un bouchon totalement étanche à la vapeur sous pression du réacteur de cuisson. Aucun système de vanne ou de clapet n'est donc ~ -nécessaire.
Les pompes utilisées sont d'un modele courant sur le marché, utilis~es E~JILL~ DE f~ pLp~cEN~E~

w O 92/11409 2 ~ 9 ~ ~ 9 ~ PCT/FR91/00986 à d'autres fins, tels que le pompage du béton liquide~ Elles peuvent sans difficulté développer une pression de 80 bars à la sortie de la pompe, le piston étant actionné par un système hydraulique, tel qu'un vérin.
Le résultat ci-dessus décrit peut etre obtenu grâce à troisconsta-tations surprenantes qui sont au coeur de la présente invention.
a) La matière imprégnée a au départ une densité apparente de l'ordre de 0,35 pour les plantes annuelles et de 0,45 pour les copeaux.
Après compression à 80 bars, cette densit~ devient voisine à l.
b~ Même avec des taux d'imprégnation élevés, par exemple p~ur LI/MS
situe entre 2,5 et 3, on n'observe pas de séparation de la phase liquide.
c) La matière imprégnée "glisse" sans problème dans la tuyauterie, les réactifs alcalins jouant le rôle de lubrifiant, ce qui rend possible une alim~ntation sans à coup. Il serait dans la plupart des -cas impossible d'alimenter par ce système les mêmes mati~res pre~ières simplement déchiquetées.
Même au cas ou cela serait possible, les problèmes d'usure seraient les mêmes que ceux observés avec des vis d'alimentation tradition~
nelles.
Or, les traces d'usure observées dans le système suivant l'invention, ~ ;
restent à un niveau imperceptible et permettent d'augurer une dur~e ~-~
de service con~inu de plusieurs années sans changement de pièces.

Exemple l.
300 kg de chanvre à 8% d'humidité coupé à la longueur de 5 cm envi-ron sont introduits dans un m~langeur rotatif.
On y ajoute: soude en poudre 45 kg carbonate de soude anhydre en poudre 15 kg eau chaude 500 kg L'ensemble est agité énergiquement pendant dix minutes. On obtient finaTement un mélange ~ l'aspect de fibres humides bien homogène.
Cette masse de 860 kg sera introduite dans une pompe à piston à com-mande hydrauligue du type Putzmeister (CKO1061). La pompe est reliée 38 a un cuiseur expérimental constitué d'un cylindre horizontal de lon-gueur de 4 m et de diametre de 0,60 m par l'intermediaire d'une FElJlLLE l:~E ~E~P~ACEntlE~ ~;

WO 92/11409 PCl/FR91/009X6 2~9~93 tuyauterie de 6 m de longueur et de diamètre de 200 mm.
On commence le pompage à raison de 5 ~ 6 coups à la minute. Après environ ll minutes, le chanvre imprégné apparait à l'extrémité du tube de 6 m. On peut s'en rendre compte en laissant la bride de jon-ction du tube au cuiseur legèrement entreouverte.
A ce stade, on boulonne cette bride de facon étanche et on règle la température du cuiseur à 170C par mise sous pression de vapeur ;
à 7 bars.
La tuyauterie reliant la pompe au cuiseur ne comporte aucune vanne ni clapet.
On poursuit le pompage sans problème, la totalité de la matière ~tant pompée en un peu plus de 50 minutes.
Au cours du pompage, on n'a observé aucune séparation de liqueur de :
la masse imprégnée. La densité de la matière passée ~ la sortie du tube d'alimentation, m~surée dans un essai préliminaire a été trouYée très voisine de 1.
Le bouchon de matière comprimée dans le tube d'alimentation est par-faitement étanche.
Exemple 2 .. . .
On procède comme dans l'exemple précédent, en utilisant de la paille ~ -d'orge non cDupée sous forme de balles de 30 kg.
On introduit dans le mélangeur:
10 balles de paille, soit 300 kg - -soude en poudre ~ 40 kg ~ -~
2~ carbonate de soude anhydre en poudre 12 kg eau chaude pulvérisée 470 kg On agite énergiquement pendant 10 minutes. Le produit obtenu est homogène et a l'aspect d'une paille humide.
Avec la meme pompe que précédemment et suivant les memes conditions opératoires, la paille imprégnée est introduite dans le cuiseur dont la pression est de 7 bars, la durée de l'introduction ~tant de 50 minutes.
Là, on constate encore gue le bouchon est parfaitement étanche et gue le cuiseur a fonctionné sans problème, malgré le compactage et ~JIL~ E DE F~E~IIPL~CE~E~

wog2/ll409 ~ 4 9 PCT/FR91/009X6 .
la densification du produit à l'entrée du cuiseur. En outre, on a constaté que la densité de la paille imprégnée comprimée est voisine de 1, alors que sa densité apparente initiale est de l'ordre de 0,35.
. .
Exemple 3 280 kg de copeaux d'Eucalyptus 12 A.B.L. SALIGNA à 92% de siccité, placés dans un panier en métal inoxydable perforé de trous, sont immer-gés dans une solution de soude contenant 102,4 gtl de NaOH à 100C
pendant 30 minutes.
Les copeaux de 2,5 mm d'~paisseur et de 2 cm de longueur environ -~
sont alors retirés de la solution et égouttés pendant 5 minutes. `~ ~-Le poids de copeaux après l'imprégnation est de 580 kg. -;
En utilisant le même matériel que précédemment, ces copeaux sont poussés dans le cuiseur expérimental dont la pression interne est de 7 bars et la température de 170C.
Le tube reliant la sortie de la pompe à l'entrée du cuiseur a une longueur de 6 m et un diamètre de 200 mm. ~
Au cours de l'introduction qui a duré 35 minutes environ, on n'a ;-observé ni perte de vapeur dans cette tuyauterie, ni essorage du `-~ ~`
liguide d'imprégnation sou; '.'effet de la pression exerc~e par le piston de la pompe.
~,~. . . ~

~:EUILLE DE P~EMPLACEMENT

Claims (4)

REVENDICATIONS MODIFIEES
[reçues par le Bureau international le 27 avril 1992 (27.04.92);
revendication 1 modifiée, revendications 2-4 inchangées ( 1 page )]
1. Procédé d'alimentation de cuiseurs continus pour l'obtention de pâte cellulosique à partir de matières ligno- cellulosiques qui sont impré-gnées au préalable de réactifs chimiques, puis traitées pour amener la proportion de matières sèches à au moins 25%, caractérisé en ce que l'alimentation de cuiseur; est assurée par le refoulement d'une matière en forme de bouchon, compactée dans une pompe à piston à cu-lasse ouverte et présentant une densité d'environ 1.dans le cuiseur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étanchéité
du cuiseur est assurée par un bouchon de matière imprégnée dans la tuyauterie d'alimentation, qui de ce fait peut ne pas comporter de vanne ou de clapet d'étanchéité.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'impré-gnation à coeur de la matière ligno-cellulosique est assurée en deux phases:
a) mélange de la liqueur d'imprégnation et des matières ligno-cellu-losiques en proportions nécessaires à la cuisson par une agitation classique, et b) soumission de ce mélange en cours d'introduction dans le cuiseur à une pression élévée , de préférence de l'ordre de 80 bars, par com-pression au moyen de la pompe à piston à culasse ouverte, qui force la pénétration de la liqueur d'imprégnation au coeur de la matière ligno-cellulosique.
4. Dispositif d'alimentation de cuiseurs continus sous pression pour l'obtention d'une pâte cellulosique pour application du procédé selon l'une des revendications l à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe à piston à culasse ouverte (2) reliée au cuiseur (1) au moyen d'une tuyauterie (33 ne comportant aucune vanne ni aucun clapet d'étanchéité, la compression produite par le piston de la pompe (2) créant un bouchon (4), dont la perte de charge produite est supérieure à la pression-interne du cuiseur (1).
CA002098493A 1990-12-17 1991-12-09 Procede d'alimentation de cuiseurs continus sous pression pour l'obtention de pates cellulosiques Abandoned CA2098493A1 (fr)

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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5753075A (en) * 1996-10-25 1998-05-19 Stromberg; C. Bertil Method and system for feeding comminuted fibrous material
US6106668A (en) * 1996-10-25 2000-08-22 Ahlstrom Machinery Inc. Method for feeding comminuted fibrous material
CA2363158A1 (fr) * 1999-03-02 2000-09-08 Marc J. Sabourin Preconditionnement de l'alimentation pour reduction en pate chimique
FI120547B (fi) * 2004-10-04 2009-11-30 Metso Paper Inc Alkalinen keittomenetelmä ja laitteisto massan valmistamiseksi
US7815876B2 (en) * 2006-11-03 2010-10-19 Olson David A Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose
US7815741B2 (en) 2006-11-03 2010-10-19 Olson David A Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose
SE530744C2 (sv) * 2007-02-23 2008-09-02 Metso Fiber Karlstad Ab Ångfaskokare samt ett förfarande vid kontinuerlig kokning
SE532060C2 (sv) * 2008-03-20 2009-10-13 Metso Fiber Karlstad Ab Matningssystem innefattande parallella pumpar för en kontinuerlig kokare
EP2398958B1 (fr) * 2009-01-13 2013-02-13 Biogasol ApS Systeme et methode pour la production des produits ecologiques
TWI392544B (zh) * 2010-06-17 2013-04-11 Atomic Energy Council 纖維原料活塞式壓差進料裝置
US10393106B2 (en) * 2014-12-15 2019-08-27 Sustainable Waste Power Systems, Inc. Pumps, pump assemblies, and methods of pumping fluids
CN109312537A (zh) * 2016-05-27 2019-02-05 维美德公司 用于料片浸渍的双重碱加料

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2975096A (en) * 1957-11-18 1961-03-14 Bauer Bros Co Impregnation of wood chips
US3041233A (en) * 1957-12-17 1962-06-26 Kamyr Ab Method of introducing high density pulp into a pressure vessel
WO1984003527A1 (fr) * 1983-03-02 1984-09-13 Nivelleau Bruniere Patrick M F Procede de traitement de matieres ligno-cellulosique pour l'obtention de cellulose.
FR2542021B3 (fr) * 1983-03-02 1985-11-08 Nivelleau Bruniere Patrick M F Procede de traitement du bois ou autre matiere ligno-cellulosique pour l'obtention de pate cellulosique - papier ou carton - produits chimiques
SE461280B (sv) * 1988-06-06 1990-01-29 Kamyr Ab Behandling av ett fiberhaltigt material foere kokning till massa

Also Published As

Publication number Publication date
EP0570385B1 (fr) 1996-04-17
CN1064117A (zh) 1992-09-02
WO1992011409A1 (fr) 1992-07-09
EP0570385A1 (fr) 1993-11-24
DE69118919D1 (de) 1996-05-23
ES2089490T3 (es) 1996-10-01
DE69118919T2 (de) 1996-11-28
AU9128291A (en) 1992-07-22
FR2670512A1 (fr) 1992-06-19
US5478439A (en) 1995-12-26

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